Постоянный внешний коэффициент теплоотдачи

Постоянный внешний коэффициент теплоотдачи [c.188]

Граничное условие, заданное через внешний коэффициент теплоотдачи и постоянную температуру окружающей среды, может рассматриваться в качестве граничного условия общего вида, из которого можно вывести более простые граничные условия. Например, если внешний коэффициент теплоотдачи становится очень большим, то температура стенки почти совпадает с температурой окружающей среды Гоо, и мы имеем граничное условие с постоянной температурой. При малом коэффициенте теплоотдачи разность становится намного больше, чем перепады температуры внутри канала, тогда на границе достигается условие постоянства теплового потока. Более подробно эти вопросы рассмотрены в [15]. [c.188]

Основная новая особенность в этом примере — это граничное условие с постоянной температурой, которое приводит к нелинейному уравнению для температуры. Все остальные аспекты задачи могут уже показаться довольно рутинными. Более общей формой граничного условия с постоянной температурой служит задание внешнего коэффициента теплоотдачи и постоянной температуры окружающей среды. Эта ситуация проиллюстрирована в следующем примере. [c.219]

Пример 11-5. Определим постоянную времени термобаллона, выполненного нз нержавеющей стали и заполненного гелием при 10 ат. Наружный диаметр термобаллона равен 12,7, внутренний диаметр 10 мм. Внешний коэффициент теплоотдачи равен 3 300 (скорость потока воды 0,3. м/сек) [c.316]

Выполнить расчет для следующих условий длина каждого хода Z=2,5 м температура воды на входе Оо = 120°С расход БОДЫ (3=0,22 кг/с тепловой поток на единицу длины центрального тепловыделяющего стержня 9г=3-10 Вт/м температура внешней поверхности внешнего канала постоянна по длине и равна Г=116°С коэффициент теплопередачи через разделяющую каналы стенку fe] = = 350 Вт/(м-°С) коэффициент теплоотдачи к внешней стенке (или от внешней стенки) аг=450 Вт/(м-°С) А, и аг постоянны по длине [c.128]

Коэффициенты теплоотдачи с обеих сторон внешней стенки твэла принять одинаковыми аз = аг. Теплоемкость воды принять постоянной и j, = 4,25-10 Дж/(кг-°С). [c.246]

Трубы. Скорость потока жидкости при движении по трубе постоянного сечения, без внешних воздействий, может быть только дозвуковой, достигая при благоприятных условиях скорости звука в выходном сечении трубы. При числе Маха вплоть до М = 0,9 движение сжимаемой жидкости в трубе мало отличается от движения несжимаемой жидкости. Для определения коэффициента теплоотдачи в трубе при движении сжимаемой жидкости можно воспользоваться соотношением (7.115) St = /8. В число Стантона входят средние по сечению трубы значения плотности р и скорости W. [c.246]

Пусть имеется труба с круглым ребром постоянной толщины. Внутренний радиус ребра ri и внешний Г2, толщина 6 и коэффициент теплопроводности Я (рис. 10-13). Температуру окружающей среды условно принимаем равной нулю. Температура ребра изменяется лишь в направлении радиуса = f(r), в основании и на конце ребра температура соответственно равна - 1 и 1 2. Коэффициент теплоотдачи равен а. [c.289]

Как отмечалось, используя экспериментально установленную зависимость Г=Г(т) на заданном расстоянии от внешней поверхности трубы, решением обратной задачи теплопроводности можно установить средний коэффициент теплоотдачи от поверхности к воде, поскольку вышеприведенные выражения получены из предположения, что коэффициент теплоотдачи является постоянной величиной. Установленная таким образом величина а представляет собой среднеинтегральное значение в интервале времени О—т. [c.208]

Наиболее важной частью расчета любой печи является определение ее производительности, которая, в свою очередь, определяется развитием теплообменных процессов в рабочем пространстве. Поэтому основным, исходным моментом теоретического расчета печей является расчет теплообмена в рабочем пространстве, осуществляемый методами технической физики. При этом в процессе выполнения такого расчета весьма важно возможно более точно рассчитывать тот вид теплообмена, который по условиям работы печи является лимитирующим. Отсюда вытекает общее положение о том, что при нагреве тонких изделий необходимо с особой точностью рассчитывать внешний теплообмен. Это означает, что в этом случае недопустимо теплообмен радиацией рассчитывать, пользуясь постоянным коэффициентом теплоотдачи заимствованным из формулы Ньютона. Наоборот при нагреве массивных тел с особой точностью следует рас- [c.220]

В отличие от коэффициента теплопроводности л коэффициент теплоотдачи а не является физической постоянной, характерной для того или иного вещества. В общем случае он отражает совместное действие конвекции и излучения и потому зависит от очень многих факторов. Достаточно сказать, что одна только конвективная часть а определяется геометрической формой и размерами тела, физическими свойствами омывающей его среды, направлением и скоростью омывания, температурными условиями и другими деталями явления. Поэтому простота закона [формулу (1-14) иногда называют законом Ньютона] обманчива вся сложность вопроса о теплообмене между телом и окружающей средой сосредоточивается на методе определения величины а при конкретных условиях задачи. На первых порах эта сложность не могла быть в должной степени вскрыта, в связи с чем долгое время величину а неудачно понимали как коэффициент внешней теплопроводности по аналогии с X — коэффициентом внутренней теплопроводности . В действительности такой аналогии не существует. [c.22]

Рассмотрим процесс изменения во времени t одномерного распределения температуры T(z, t) в плоском слое термоизоляции толщиной /I (рис. 3.10). Как ив 3.4, примем, что слой нанесен на плоскую поверхность теплоизолируемой конструкции с заданной постоянной во времени температурой Tj, причем тепловой контакт на этой поверхности неидеальный и характеризуется коэффициентом контактного теплообмена а . На внешней поверхности слоя происходит конвективный теплообмен со средой, имеющей температуру Т , и подводится тепловой поток плотностью q. Интенсивность конвективного теплообмена определяется коэффициентом теплоотдачи . [c.88]

Физические свойства воды считайте постоянными и определяйте при температуре 290 °С. Вычислите и постройте график распределения по длине канала х плотности теплового потока, средней температуры воды и температур внутренней и внешней стенок канала. Считайте, что коэффициент теплоотдачи а не зависит от х, и вычисляйте его значение по уравнению для полностью развитого течения при постоянной плотности теплового потока на стенке. (Можете ли вы обосновать это допущение ) Сколь высоким должно быть давление воды, чтобы избежать кипения Можно ли не допустить кипения в рассматриваемом случае Как влияет поверхностное кипение на максимальную температуру в системе [c.243]

По мере увеличения толщины паровой пленки она приобретает устойчивый характер, при котором коэффициент теплоотдачи сохраняется почти постоянным, мало зависящим от теплового потока. Однако влияние давления при пленочном кипении, так же как и при ядерном, имеет место (рис. 4-3), Поскольку через паровую пленку, кроме тепла за счет теплопроводности, проходит тепло и за счет лучистого теплообмена, то на коэффициент теплоотдачи оказывают влияние коэффициенты излучения поверхности теплообмена, поверхности жидкости, а также излучающие свойства самого пара. Тепло, которое проходит через паровой слой и передается с внешней поверхности в объем кипящей жидкости путем конвекции, увеличивается с увеличением скорости и недогрева жидкости вследствие этого увеличивается и общий коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении. [c.243]

Для расчета двухфазных потоков с внешним теплообменом весьма важным является знание коэффициентов теплоотдачи при кипении и конденсации в каналах. Для установившихся процессов теплопередачи при изменении агрегатного состояния вещества постоянную температуру, равную температуре насыщения, имеет лишь возникающая фаза. Начальная же фаза имеет более высокую или более низкую температуру в зависимости от направления процессов теплопередачи. Наличие разности температур является необходимым условием возникновения процессов массообмена. [c.257]

Граничные условия для температуры заданы в виде известных коэффициентов теплоотдачи на внешних поверхностях верхней и нижней пластин и постоянной температуры окружающей среды Т . Коэффициенты теплоотдачи на обеих поверхностях выражаются через числа Био Bi. Определение числа Био подобно определению числа [c.219]

I. Тепло отводится только через наружную поверхность трубы. Будем рассматривать случай, когда заданы граничные условия третьего рода, то есть температура окружающей среды со стороны наружной поверхности /ж2 и постоянный коэффициент теплоотдачи на внешней поверхности трубы (рис. 2-26). При этом граничные условия запишутся [c.71]

Условие (2.54) выражает теплообмен рассматриваемой среды с внешним телом в плоскости /и = О (при д. = 1 — по закону Ньютона). Постоянная Сто в этом случае есть коэффициент теплоотдачи, 00 и Яо — заданные постоянные. [c.51]

В двигателях, работающих по смешанному циклу (дизелях), увеличение коэффициента избытка воздуха, необходимое для понижения нагрузки двигателя, достигается уменьшением дозы впрыскиваемого топлива (принцип качественного регулирования нагрузки). Индикаторный к. п. д. при этом возрастает вследствие окончания сгорания топлива ближе к в. м. т. и приближения таким образом рабочего цикла к более экономичному циклу с подводом теплоты при постоянном объеме. Ухудшение качества сгорания при малых значениях а, вызывающее дымность выпускных газов, й увеличение теплоотдачи в стенки приводят к снижению в области малых а. При коэффициенте а, значительно меньшем единицы, его уменьшение вызывает соответствующее падение р вследствие неполноты сгорания. Повышение а сверх некоторого предела в двигателях с внешним смесеобразованием также вызывает падение вследствие потерь, связанных с уменьшением скорости сгорания. [c.179]

Экспериментальные данные и соотношения для коэффициентов теплоотдачи в слое с внутренним и внешним обогревом, а также в слое вдоль погруженной поверхности приведены в работе [117]. Эксперименты Мик.ли и Трилинга [538] показали, что при внутреннем обогреве в слое поддерживается по существу постоянная температура. Установлено также, что для частиц размером от 0,07 до 4,5 мм в столбах диаметром 100 и 25 мм коэффициент теплоотдачи для слоя с внешним обогревом определяется зависимостью от РрСо/(2а) , где Со — весовой расход воздушного потока, подсчитанный по площади поперечного сечения пустой трубы 2а = = 6/(поверхность на единицу объема) для несферических частиц (фиг. 9.17). На фиг. 9.18 приведены соответствующие соотношения для слоя с внутренним обогревом (размер частиц 0,04—0,45 мм). [c.420]

Используя точное решение системы дифференци-альнйгх уравнений ламинарного пограничного слоя с постоянными физическими свойствами ([191, табл. VI. 4), определить коэффициент теплоотдачи в окрестности критической точки круглого поперечно обтекаемого цилиндра, имеющего диаметр 2/ = 0,1 м параметры набегающего потока = = 10 м/с Рооо = О Л МПа = 273 К. Распределение скорости в лобовой части цилиндра на внешней границе пограничного слоя может быть представлено в виде = = 2 Wq sin (jt// ), где л — расстояние, отсчитываемое по дуге от передней критической точки. [c.241]

Внутренние источники теплоты равномерно распределены по объему тела. Заданы температура окружающей среды /ж = с6пз1 и постоянный по всей поверхности коэффициент теплоотдачи. При этих условиях температура во всех точках внешней поверхности цилиндра будет одинакова. [c.68]

Конструкция отражается прежде всего на величине Ф, которая только от нее и зависит. От внешних условий измергния, характеризуемых коэффициентом теплоотдачи а, число Ф не зависит это — константа, присущая термоприемнику, т. е, константа прибора. (Правда, она несколько изменяется с температурой t постольку, поскольку изменяется с температурой удельная теплоемкость всех веществ, а следовательно, меняется С, а также не сохраняется постоянным S — в силу теплового расширения). [c.217]

По уравнению (10-51) можно весьма просто определить коэффициент теплоотдачи к ламинарному пограничному слою на теле вращения с постоянной температурой поверхности при произвольном изменении вдоль нее скорости внешнего течения й . Для плоского течения R выпадает из уравнения. Легко показать, что при обтекании плоской пластины уравнение (10-51) сводится к уравнению (10-13), а при двумерном и осесимметричном течениях в окрестности критической точки — соответственно к уравнениям (10-17) и (10-18). Таким обра- [c.272]

Один из концов круглого цилиндрического тела диаметром 1,2 м выполнен в виде полусферической головки. Тело продольно обтекается потоком воздуха (передняя критическая точка находится на пересечении полусферы с осью тела). Параметры набегающего потока давление 1 бар, температура 20°С, скорость 60 м/сек. Рассчитайте распределение местного (Коэффициента теплоотдачи аа цилиндрической части тела а участке длиной 3,7 м от ее начала, если поверхность цилиндра имеет постоянную температуру. Принимайте необходимые для расчета допущения относительно ламинарного пограничного слоя на начальном участке тела и распределения скорости внешнего течения в окрестности полусферы. Считайте, что скорость потока вне пограничного слоя вдоль всей цилиндрической части тела постоянна и равна 60 м/сек, хотя, строго Г01варя, в области, прилегающей к сечению сопряжения полусферы с цили ндром, это неверно. [c.307]

Сравиите схемы расчета коэффициентов теплоотдачи и трения для ламинарного иолраничного слоя с постоянной скоростью на внешней границе при нагревании и охлаждении по определяющей температуре и по фактору свойства , используя табличные зяаче-ния физических свойств воздуха. [c.326]

Пусть на каком-то участке поверхности длиной 5 (рис. 21) принят постоянный коэффициент теплоотдачи сс. Тогда внешнее сонро- [c.96]

Из анализа опытных данных по распределению а по поверхности кормовой части цилиндра видно, что в окрестностях задней критической точки коэффициент теплоотдачи сохраняет примерно постоянное значение, что соответствует формуле (6.22). Однако по мере удаления от критической точки коэффициент теплоотдачи при малых значениях критерия Reo непрерывно падает, и с увеличением критерия Reo на некотором расстоянии от критической точки начинается рост коэффициента теплоотдачи. Падение коэффициента теплоотдачи можно объяснить тем, что с удалением от критическдй точки изменение скорости на внешней границе пограничного слоя уже не подчиняется формуле (6.19). По-видимому, в этой области более правильным будет предположение о постоянном значении скорости. [c.175]

В сплошном цилиндре диаметром 3 с постоянной теплопроводностью к = 2 во внутренней цилиндрической части диаметром 1 происходит выделение тепла с 5 = 500 (рис. 8.21). Одна половина внешней поверхности цилиндра теплоизолирована, в то время как другая омывается жидкостью сТ = 15. Коэффициент теплоотдачи (который может являться результатом свободной конвекции у внешней поверхности) зависит от локальной температуры внешней поверхности следующим образом h = 2,5(7, .- Т ). Подготовьте подпрограмму ADAPT и рассчитайте стационарное распределение температуры. В дополнение к стандартному выводу результатов на печать сделайте распечатку локальных значений теплового потока через внешнюю поверхность цилиндра. Выведите также на печать невязку теплового баланса. Для реализации нелинейных фаничных условий на внешней границе используйте приемлемую линеаризацию. [c.172]

К круглому стержню диаметром 2 присоединено полукруглое ребро толщиной 0,3 с внешним радиусом 3,5 (рис. 8.23). Поверхность стержня имеет постоянную температуру 250. Ребро теряет тепло в окружающую среду, имеющую температуру = 27, коэффициент теплоотдачи равен 12. Съем тепла сребра происходит с плоских концов / и 2, полукруглого торца 5, верхней и нижией поверхностей 4 w 5. Теплопроводность материала ребра равна 3,7. Изменение температуры по толщине ребра пренебрежимо мало. Подготовьте подпрограмму ADAPT для получения стационарного распределения температуры в ребре. Обеспечьте вывод на печать значений суммарного теплового потока через поверхность ребра. [c.173]

Стенку испаритедя натриевой тепловой трубы, имеющей внешний диаметр. < 0 = 0,02 м и диаметр парового канала = 0,015 м, необходимо поддерживать при постоянной температуре 1000 К, в то время как тепловая нагрузка изменяется от 200 до 300 Вт. Известно, что граничный коэффициент теплоотдачи hf, равен 50 Вт/(м К), общий коэффициент теплоотдачи стенки трубы и насыщенного фитиля Лр, в конденсаторе и испарителе равен 300 Вт/(м К)> температура теплового стока равна 500 К. Длина испарителя должна быть 0,5 м. Для достижения данных требований предлагается использовать аргоно- [c.118]

На рис. 5.13 приводятся результаты расчетов местной теплопередачи на стенке в различных меридиональных сечениях г]=соп81 при температурном факторе стенки 7 о=0,5 и при тех же условиях. На наветренной стороне, на линии растекания местная теплопередача увеличивается в области сопряжения сферы и конуса, затем уменьшается до. минимального значения и начинается рост местного коэффициента теплоотдачи. Вдоль образующей конуса г]=соп81 наблюдается та же картина. Абсолютная величина местного коэффициента теплоотдачи Ыи/]/Не больше соответствующего значения на подветренной стороне. При переходе на подветренную сторону местный коэффициент теплоотдачи падает, оставаясь приблизительно постоянной величиной вдоль образующей конуса. Сравнение результатов численных и аналитических расчетов дает вполне удовлетворительное согласие. Качественная и количественная картина выражается простыми формулами (5.27), (5.28), зависящими от параметров внешнего течения и параметров пограничного слоя (разд. 3). [c.291]

Работа по внешней характеристике нежелательна вследствие повышения тe шepaтyp деталей цилиндро-поршневой группы, основной причиной которой является резкое падение коэффициента избытка воздуха с уменьшением частоты вращения коленчатого вала. Особенно это проявляется в двигателях с высоким наддувом и постоянным давлением газа в выпускном коллекторе, где давление воздуха перед впускными клапанами падает наиболее резко. Уменьшение коэффициента избытка воздуха приводит к росту температуры газа в цилиндре, влияние которого преобладает над уменьшением коэффициента теплоотдачи за счет понижения скорости вихря и некоторого уменьшения плотности. Кроме того, внешняя характеристика не соответствует обычно минимальным удельным эффективным расходам топлива. Как видно из рис. 131, она проходит выше экономической. Ограничительная характеристика, которая определяется максимально допустимой температурой деталей ЦПГ, в зависимости от системы наддува, характеристик агрегатов наддува проходит в области мощностей, близких к номинальной, — обычно между внешней и экономической характеристиками, а в области малых нагрузок располагается значительно выше. Следует учесть, что характеристики двигателя обычно соответствуют нормальным атмосферным условиям. [c.227]

В настоящей главе изучаются квазистатические температурные напряжения в кусочно-однородных телах. Здесь рассматривается квазистатическая задача термоупругости для составной полосы-пластинки, нагреваемой путем конвективного теплообмена с внешней средой, температура которой является функцией времени, С использованием интегрального преобразования Лапласа нестационарная задача теплопроводности для рассматриваемой системы приведена к решению обыкновенного частично вырожденного дифференциального уравнения с кусочно-постоянными коэффициентами, построенного методом И. Ф Образцова— -Г Г. Онанова [117]. Затем в замкнутом виде находятся выражения соответствующих найденному температурному полю температурных напряжений, исследуется влияние теплоотдачи, способов закрепления краев на характер распределения температурных напряжений в стеклянной полосе-пластинке с подкрепленным коваровым стержнем краем. [c.259]

В настоящей главе выводятся дифференциальные уравнения с коэффициентами типа импульсных функций (асимметрическая единичная функция, дельтафункция Дирака и ее производная) теплопроводности многоступенчатых изотропных тонких пластин и цилиндрических стержней с учетом теплоотдачи и внутренних источников тепла, квазистатической задачи термоупругости осесимметрически деформируемой круглой многоступенчатой пластины. На основе выведенных уравнений для круглых пластин кусочно-постоянной толщины, нагреваемых внутренними источниками тепла или внешней средой, находятся единые для всей области определения замкнутые решения статических и квазистатических задач термоупругости. [c.313]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...